船舶电站自动调频调载系统的设计与实现

船舶电站自动化是未来船舶发展的一个重要方向,自动调频调载功能是船舶电站自动化一个重要的功能。本文对船舶电站的自动调频调系统的设计和实现进行研究,对调频调载的原理、实现方法、硬件电路和软件流程进行了设计。系统采用DSP作为控制器,通过传感器采集船舶电站系统的电压、电流和频率等实时数据,DSP根据功率偏差和频率偏差的综合信号,对调速器发出相应的调节信号,使其进行加速或减速,完成对船舶电站的自动调频和调载功能。     

基于单片机的舰艇开关电源故障维修系统设计

传统舰艇开关电源故障维修系统不具备对开关电源故障的自动化维修功能。结合开关电源故障数据电路故障的特点,提出并设计了基于单片机的舰艇开关电源故障维修系统。采用单片机控制技术,创建单片机开关电源控制平台,通过硬件平台将舰船所有开关电源的状态检测控制权独立出来,根据较低的资源消耗完成对开关电源状态的实时检测;通过故障检测策略实现对故障的识别;采用通过双回路电路控制算法完成对故障点电路的二级保障电路切换,实现开关电源故障的应急处理。为了验证设计系统对故障的处理能力,通过仿真故障实验对提出系统进行测试,通过数据的对比证明设计系统的有效性。     

嵌入式无人水下航行器的信号跟踪系统设计

传统水下航行器水下信号分布不规则,容易造成传统信号跟踪系统对航行器信号接收的强度较差。为此设计了嵌入式无人水下航行器的信号跟踪系统。通过建立航行器信号处理模块,对无线接收的水下信号,进行数字高频化处理和高强度串口输出;通过对载波信号频域值域的精密计算,实现载波伪随机码和载波的粗同步。利用Costas锁相环和锁频环建立载波相位频率跟踪模块,接收经过算法处理的高精度定位信号,实现信号捕获并进入跟踪状态。实验证明,设计的信号跟踪系统接收到的航行器跟踪定位信号强度比传统跟踪系统信号强度更高。     

船舶交流电网在线绝缘监测装置研究

随着中国经济的飞速增长,航运行业也得到蓬勃发展。而随着船舶的大型化,自身电力系统容量越来越大,电网也越加密集,并且船舶航行也不是在稳定环境下进行,海水侵蚀比较严重,从而电力系统的绝缘故障频率较高,对绝缘故障点的迅速定位就特别重要。本文在研究了现代绝缘监测系统技术基础上,提出了一种单频信号绝缘监测技术,通过对传统双频信号监测技术的改进,简化了系统电路与软件复杂度。最后设计了基于DSP的在线监测系统装置,验证了系统的有效性。     

船舶电力系统低功耗电子电路故障准确获取系统

传统船舶电力系统在使用过程中,存在低功耗电子电路故障识别准确度低的问题,因此,提出船舶电力系统低功耗电子电路故障准确获取系统。首先针对问题产生原因进行分析;其次,针对原因创建微电子检测识别硬件,对低功耗电路状态进行针对性检测;接着,引入混沌故障算法对低功耗电路内的异常故障因子进行混沌计算,得出故障混沌值,完成故障识别;最后,通过仿真实验的方式,对比设计系统与传统系统的识别效果,以此证明设计系统的有效性与可行性。     

船首机械振动噪声信息特征提取

传统的船首机械振动噪声信息特征提取方法中存在谐波频率偏差较大的问题。为此,提出船首机械振动噪声信息特征提取方法设计。通过计算原始信号的局域均值和包络函数,得到调频信号,利用调频信号计算出瞬时频率,将所有包络函数乘积作为包络信号,与瞬时频率相结合即为原始信号的分量,将分量从原始信号中剔除后重复上述过程,达到振荡噪声信息分解的目的,通过重构将含有噪声信息特征的分量整合在一起,获得对应的谱,实现噪声信息的提取。测试结果表明,与传统的噪声信息特征提取方法相比,设计的船首机械振动噪声信息特征提取方法中谐波频率偏差较小,适合在船首机械振动噪声信息特征提取中应用。     

船舶自动舵放大器在线故障诊断仪设计

应用状态监测与故障诊断系统的基本构成方法,设计了某船舶自动舵放大器在线故障诊断仪,并讨论其信号测量电路、小信号调理电路、干扰隔离电路及故障诊断流程等硬件和软件的设计方法.     

多传感器融合下船舶机电系统多发故障信号监测

为了提高船舶维护效率,提出一种多传感器融合下船舶机电系统多发故障信号监测方法。根据故障状态下的信号频率,使用小波变换法提取故障信号特征参数作为蚁群算法优化BP神经网络输入,实现多发故障诊断,并通过DS证据理论完成多传感器数据融合,得出故障诊断结果。实验结果表明,该方法可通过多传感器融合判断出船舶机电系统故障类型,即使一种传感器出现故障也不影响诊断效果,诊断船舶机电系统多发故障平均准确率高达97.02%,能够实现较为精准的船舶机电系统多发故障监测。     

新型船舶辅机电气设备自动化故障检测系统

传统船舶辅机电气设备故障检测系统受系统算法的限制,在检测过程中需要人为数据干预,导致检测结果精准度偏低,检测用时较长。基于此,提出新型船舶辅机电气设备自动化故障检测系统设计。首先,对系统硬件进行设计,通过采用网络+红外检测技术的融合,完成对网络红外故障检测硬件设计;然后,对故障检测与故障定位两部分,并对其进行算法定义,从而完成系统软件的设计。最后,通过实验对设计系统进行对比验证,证明设计系统的故障检测精准度高于传统故障检测系统。     

物联网环境下舰船行驶环境安全监测系统

传统舰船行驶安全监测系统主要由舰船各部分监测感应单元构成,通过对检测信号的收集来完成对舰船行驶环境安全的监测。此种方法存在多设备间通信协议不统一,需要中转设备转换计算,且信号再回传解析过程中存在延迟的问题。因此,提出物联网环境下舰船行驶环境安全监测系统设计。首先,对传统多个监测点进行精简,保留关键监测点,创建基于物联网技术的行驶安全监测平台。接着,通过引入航线偏差安全监测算法与综合信号安全监测算法,完成系统软件设计。通过数据场景模拟实验测试所设计系统的监测效果,实验结果表明该系统对舰船行驶环境安全的监测结果较为准确,且监测稳定性较好,证明设计系统在舰船行驶安全监测方面优于传统安全监测系统。